Pendahuluan Pengukuran Rangkaian Penguat

Pelacakan Kerusakan Sistem Analog 198 Penguat adalah suatu peralatan dengan masukan sinyal yang kecil dapat dipergunakan untuk mengendalikan tenaga output yang besar. Hal ini ditunjukkan dalam gambar 6.30. Masukan sinyal disini diper- gunakan untuk mengendalikan a- rus listrik yang mengalir pada pe- ralatan aktif. Kemudian arus listrik ini yang menyebabkan perubahan tegangan pada tahanan beban, sehingga daya keluarannya men- jadi: P O = V o i o Watt output Daya masukan P i = V i i i Watt input Penguat Daya Ap, dihasilkan o- leh perbandingan daya keluaran terhadap daya masukan : A p = P o P i Simbol yang lebih umum ditunjuk- kan pada gambar 6.31. Setiap pe- nguat menaikkan jumlah tegangan dari sinyal inputnya. GC Loveday,1977, 34 Gambar 6.30:Diagram Blok Dasar Penguat GC Loveday,1977, 34 Gambar 6.31: Simbol Umum Penguat Klasifikasi suatu penguat bisa saja diperuntukkan untuk penguat tega- ngan, penguat arus atau penguat daya. Penguatan daya: A p = P 2 P 1 Penguatan tegangan:A v = V o V i Penguatan arus: A i = i o i i Penggunaan penguat-penguat ter- sebut terlihat pada tabel 6-2.

6.3. Sistem Penguat Stereo

6.3.1. Pendahuluan

Vi Tabel 6-2. Klasifikasi Umum Dari Rangkaian Penguat Penguat Respon Frekuensi Kelas Operasi Tegangan Audio dan frekuensi rendah Kelas A : penguat Tegangan arus sinyal kecil Arus Frekuensi radio tuned, pita lebar atau video Kelas B : penguat dengan output daya Daya Pulsa dan arus searah Kelas C : pemancar dan osilator Di unduh dari : Bukupaket.com Pelacakan Kerusakan Sistem Analog 199 Ada tiga kelas operasi suatu penguat yang paling dasar, yaitu: Sebelum dilakukan pelacakan keru- sakan suatu penguat khususnya pe- nguat stereo, maka harus diketahui terlebih dahulu pengukuran-pengu- kuran apa saja yang harus dilakukan untuk mengetahui spesifikasi sebu- ah penguat audio. Spesifikasi yang harus diukur pada sebuah penguat adalah: Gambar 6.32: Penguat Satu Tingkat Kelas A Vcc2 R L Vi Vcc1 Gambar 6.33: Penguat Push-Pull Kelas B. Vcc Gambar 6.34: Rangkaian Osilator Kelas A : Perangkat aktif tran- sistor diberi bias sehingga sela- manya terjadi aliran arus rata- rata selalu on. Arus ini juga naik turun disekitar harga rata-ratanya tergantung sinyal input. Kelas ini adalah yang paling umum diper- gunakan, contoh tipe yang ada yaitu penguat dengan sinyal kecil gambar 6.32. Kelas B : Perangkat aktif diberi bias pada posisi cut-off dan akan on oleh sinyal input 12 siklus. Kelas operasi ini dipergunakan secara meluas dalam penguat daya push-pull gambar 6.33. Kelas C : Perangkat aktif diberi bias diluar titik cut-off, sehingga sinyal input harus melampaui har- ga yang relatif tinggi sebelum pe- rangkat dapat dibuat konduk. Kelas ini dipergunakan dalam rangkaian osilator dan rangkaian pemancar gambar 6.34.

6.3.2. Pengukuran Rangkaian Penguat

Di unduh dari : Bukupaket.com Pelacakan Kerusakan Sistem Analog 200 ● Pengukuran Penguatan : Secara blok rangkaian pengukuran ditunjukkan pada gambar 6.35. Seandainya diperlukan penguatan tegangan pada penguat dengan fre- kuensi 1 KHz. Mula-mula generator sinyal dipasang untuk memberikan output, katakanlah 500 mV pada 1 KHz ,dengan attenuator yang telah dikontakkan switched pada nol dB. Sinyal ini pada input penguat titik A, disambungkan pada input Y dari oscilloscope dan pengontrolan oscilloscope diatur sehingga gambarnya muncul pada bagian layar yang tersedia. GC Loveday,1977, 39 Gambar 6.35: Pengukuran Penguatan Tegangan pada Sebuah Rangkaian Penguat. Kabel oscilloscope kemudian dipasang ke output penguat titik B dan kemudian attenuator dinaikkan sampai output mempunyai tinggi pun- cak yang sama dengan pengukuran pertama. Penguatan amplifier se- karang sama dengan penggunaan attenuator yang telah dipasang. Keuntungan dari metode ini ialah bahwa pengukuran tidak tergantung pada ketelitian oscilloscope. ● Pengukuran frekuensi respons dan Band Width : Dengan tetap memakai seperangkat alat seperti dalam gambar 6.35. dapat diperoleh penguatan amplifier pada setiap frekuensi. Penguatan- nya digambarkan terhadap frekuensi pada kertas grafik linierlog, untuk amplifier audio diperlukan 4 siklus log akan menjangkau batas frekuen- si 10 Hz sampai dengan 100 kHz dapat ditentukan secara cepat de- ngan mencatat 2 frekuensi bandwidth, dimana penguatan turun sebesar 3 dB dari penguatan frekuensi tengahnya. ● Pengukuran Impedansi Input : Rangkaian untuk pengukuran impedansi input diberikan pada gambar 6.36, dengan memberikan sinyal generator pada 1 KHz. Tahanan dise- tel nol dan output amplifier dihubungkan pada alat pengukur, yaitu oscil- loscope atau meter ac. Pengaturan dapat dilakukan sehingga penyim- pangan yang besar dapat dilihat. Tahanan resistance dari decade box kemudian di setel makin besar sampai sinyal output turun secara pasti yaitu menjadi setengahnya. Selama kotak tahanan variabel dan impedansi input dari amplifier membentuk pembagi tegangan, kalau outputnya setengahnya, maka tahanan pada box sama dengan tahanan input. Di unduh dari : Bukupaket.com Pelacakan Kerusakan Sistem Analog 201 GC Loveday,1977, 39 Gambar 6.36: Pengukuran Impedansi Input dari Penquat Tegangan Audio. ● Pengukuran Impedansi Output : Rangkaian yang digunakan untuk pengukuran ini ditunjukkan pada gambar 6.37 dengan bagian depan seperti Gambar 6.33 tanpa diberi tahanan box. CRO Y GC Loveday,1977, 40 Gambar 6.37: Pengukuran Impedansi Output dari Penguat Tegangan Audio. Teknik pengukurannya sama dengan teknik pengukuran impedansi in- put. Frekuensi sinyal yang digunakan 1 KHz dan pertama-tama R L dile- pas dan suatu simpangan defleksi yang besar teramati pada osilos- kop. Kemudian beban luar R L dipasang dan nilai beban tersebut ditu- runkan hingga output turun mencapai setengah kali nilai awal. Nilai R L pada saat itu sama dengan nilai tahanan output resistansi output. ● Pengukuran Output daya, efisiensi dan sensitivitas untuk sebuah audio amplifier : Untuk pengukuran-pengukuran ini loudspeaker dapat diganti dengan sebuah tahanan wire-wound sebagai beban yang nilainya sama dengan impedansi loudspeaker, dan pengetesan-pengetesan dapat dilakukan pada frekuensi dimana impedansi loudspeaker umumnya bersifat resis- tif, misalnya kira-kira 1 kHz. Diagram untuk pengukuran ditunjukkan pada gambar 6.38. Nilai watt dari beban tahanan harus lebih besar dari daya maksimum output. Tegangan input dapat diatur sampai sinyal output pada osiloskop me- nunjukkan level maksimum tanpa distorsi. Di unduh dari : Bukupaket.com Pelacakan Kerusakan Sistem Analog 202 GC Loveday,1977, 40 Gambar 6.38: Pengukuran Daya Output, Efisiensi dan Sensitivitas dari Sebuah Penguat Output Audio. Hal ini terjadi dimana tidak ada yang terpotong dari sinyal input positif dan sinyal input negatif. Biasanya jika distorsi meter tersedia, maka penge- cekan yang lebih teliti untuk mengetahui level-level distorsi dapat dilaksa- nakan. Kemudian daya output maksimum harus direkam tanpa melam- paui nilai distorsi harmonik yang telah ditentukan oleh pembuat amplifier. output daya = Vo 2 R L dengan V o adalah nilai rms dari sinyal output. Sedangkan rms = peak to peak 2 2 Efisiensi amplifier dapat dicek dengan pengukuran daya d.c. yang diambil oleh amplifier dari supply. Daya d.c. = Vdc. Idc dan 100 . . u dc input daya s m r output daya daya Efisiensi Sensitivitas amplifier adalah besarnya tegangan input yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya output maksimum tanpa distorsi. p-p Di unduh dari : Bukupaket.com Pelacakan Kerusakan Sistem Analog 203 Macam-macam tipe distorsi dapat mempengaruhi bentuk sinyal output dari sebuah penguat, yaitu: ● Distorsi Amplitudo Sinyal output terpotong pada bagian salah satu puncaknya atau kedua puncaknya, seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.39. Distorsi ini dapat terjadi pada saat: a.Penguat diberi input yang terlalu besar, b.Kondisi bias berubah, c.Karakteristik transistor yang tidak linier. ● Distorsi Frekuensi Distorsi ini terjadi ketika penguatan amplifier berubah secara serentak drastis pada frekuensi-frekuensi tertentu. Anggaplah sebuah amplifi- er mempunyai respon frekuensi yang normal seperti pada gambar 6.40a, tetapi pada kenyataannya respon frekuensi berbentuk seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.40b, oleh karena itu dikatakan bahwa amplifier mempunyai distorsi frekuensi. Distorsi ini dapat berben- tuk penurunan penguatan pada fre- kuensi rendah atau tinggi dapat juga berbentuk kenaikkan penguatan pa- da frekuensi rendah atau tinggi. ● Distorsi Crossover Tipe distorsi ini terdapat pada output penguat push-pull kelas B gambar 6.33. Ini terjadi karena transistor pertama sudah off tetapi transistor yang kedua belum on karena me- nunggu sinyal input pada basis Sinyal normal Bagian atas terpotong Bagian bawah terpotong GC Loveday,1977, 41 Gambar 6.39: Distorsi Amplitudo GC Loveday,1977, 42 Gambar 6.40: Distorsi Frekuensi GC Loveday,1977, 42 Gambar 6.41: Distorsi Crossover

6.3.3. Macam-macam Distorsi dan Derau